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文檔簡介

ICS號

中國標準文獻分類號

團體標準

T/CHTSXXXXX-XXXX

工業(yè)固廢泡沫輕質土路基應用技術

指南

Technicalspecificationforapplicationofsolidwastefoamed

lightweightsoilsubgrade

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發(fā)布

工業(yè)固廢泡沫輕質土路基應用技術指南

1總則

1.0.1為指導公路工程工業(yè)固廢泡沫輕質土路基設計與施工,保證路基工程質量,制定本

指南。

1.0.2本指南適用于各等級公路新建和改擴建工程工業(yè)固廢泡沫輕質土路基設計與施工,

鐵路、市政等工程可參照執(zhí)行。

1.0.3工業(yè)固廢泡沫輕質土路基設計與施工,應遵循安全可靠、因地制宜、節(jié)約資源、保

護環(huán)境的原則;應積極穩(wěn)妥地采用新技術、新材料、新設備和新工藝。

1.0.4工業(yè)固廢泡沫輕質土路基應用除應符合本指南的要求外,尚應符合國家、行業(yè)現行

有關標準的規(guī)定。

2術語和符號

2.1術語

2.1.1工業(yè)固廢微粉Industrialwastepowder

具有一定細度的工業(yè)固廢膠凝材料。本標準中工業(yè)固廢微粉為陶瓷拋光微粉、脫硫石膏、

燃煤爐渣、鋼渣、堿渣、赤泥、磷石膏中的一種或幾種的混合物。

2.1.2工業(yè)固廢膠凝料漿Industrialsolidwasteslurry

工業(yè)固廢微粉與水泥、水等按照一定的比例混合形成的漿體。

2.1.3工業(yè)固廢泡沫輕質土Industrialsolidwastefoamedlightweightsoil

用物理方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫與工業(yè)固廢膠凝料漿按照一定的比例混合攪拌

并經物理化學作用硬化形成的一種輕質材料。

2.1.4發(fā)泡劑foamingagent

配制工業(yè)固廢泡沫輕質土時,用于物理發(fā)泡產生泡沫的表面活性物質。

2.1.5發(fā)泡液foamingliquid

發(fā)泡劑與水按一定比例混合均勻后形成的水溶液。

2.1.7發(fā)泡倍率multipleofperformedfoam

發(fā)泡劑水溶液制備出的泡沫體積相對發(fā)泡劑水溶液體積的倍率。

2.1.8泡沫密度foamdensity

泡沫的質量與表觀體積之比。

2.1.9流值flowfactor

表示工業(yè)固廢泡沫輕質土流動性的量值,一般用圓筒法測量。

2.1.10濕密度wetdensity

工業(yè)固廢泡沫輕質土初凝前單位體積質量。

2.1.11消泡率defoamingincreasesrate

在擾動條件下,輕質土中的氣泡群體積會一定程度上消泡降低,其降低值與初始值的比

值即為消泡率。

2.1.12標準沉陷距distanceofstandardsubsidence

標準試驗條件下,拌和好的工業(yè)固廢泡沫輕質土在100mm×100mm×100mm的立方

體試模中硬化后,試塊表面的最大沉陷量。

2.1.13抗壓強度compressivestrength

工業(yè)固廢泡沫輕質土100mm×100mm×100mm的立方體試塊,在壓力試驗機上進行單

軸無側限抗壓強度試驗,其極限破壞荷載與破壞面積的比值,單位為MPa。

2.2符號

3

γw——濕容重(kN/m);

3

ρw——濕密度(kg/m);

δ——濕密度增加率(%);

3

ρi——標準泡沫密度(kg/m);

qu——泡沫輕質土的抗壓強度(MPa);

Ec——泡沫輕質土的彈性模量(MPa)。

3原材料

3.1一般規(guī)定

3.1.1工業(yè)固廢微粉用于泡沫輕質土時,應進行化學成分、礦物成分及必要的放射性試

驗,確定其可用性。

3.1.2工業(yè)固廢泡沫輕質土應對其浸出液內有害物質腐蝕性、有毒性進行測定,評價其

對水體、土壤等的影響程度。

3.2工業(yè)固廢微粉

3.2.1陶瓷拋光微粉應符合《用于水泥和混凝土中的陶瓷磚拋光微粉》JC/T2473的要求。

3.2.2堿渣應為氨堿法生產純堿產生的堿性廢渣,使用前含水率不應大于10%。

3.2.3脫硫石膏應符合《煙氣脫硫石膏》GB/T37785的要求。

3.2.4燃煤爐渣應滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596中Ⅲ級灰的要求。

3.2.5鋼渣粉應符合《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》GB/T20491的要求。

3.2.6赤泥應滿足下列要求:

1赤泥應符合《赤泥資源化利用通用要求》(T/CISA183-2021)的要求。

2赤泥使用前含水率不應大于10%。

3.2.7磷石膏應滿足下列要求:

1磷石膏應不低于《磷石膏》GB/T23456-2018的三級指標要求。

2磷石膏水溶性五氧化二磷含量應小于0.5%,水溶性五氧化二磷測試方法參照《石膏

化學分析方法》GB/T5484。

3.2.8工業(yè)固廢用于泡沫輕質土時應進行磨細,其比表面積應大于300m2/kg。

條文說明:固廢微粉在本項技術中是作為膠凝材料使用的,因此,需將其磨細,才能使其膠凝性發(fā)揮

作用。大量室內試驗結果表明,固廢微粉磨細至表面積大于300m2/kg,其膠凝效果較優(yōu)。

3.3發(fā)泡劑及其他材料

3.3.1發(fā)泡劑勻質性指標滿足《泡沫混凝土用泡沫劑》JC/T2199的要求。

3.3.2外加劑應符合現行國家標準《混凝土外加劑》GB8076的規(guī)定。

3.3.3拌和水應符合現行行業(yè)標準《混凝土用水標準》JGJ63的規(guī)定。

4工業(yè)固廢泡沫輕質土

4.1一般規(guī)定

4.1.1工業(yè)固廢泡沫輕質土強度等級應按100mm×100mm×100mm立方體28d齡期無側

限抗壓強度標準值劃分,抗壓強度等級采用符號CF表示,抗壓強度標準值應符合表4.1.1

的規(guī)定。

表4.1.1強度等級

立方體抗壓強度(MPa)

泡沫輕質土強度等級

每組平均值單組最小值

CF0.60.60.5

CF0.80.80.6

CF1.01.00.8

CF1.21.21.0

CF1.51.51.2

CF2.52.52.0

CF3.53.52.8

CF5.05.04.0

CF7.57.56.0

4.1.2工業(yè)固廢泡沫輕質土容重等級應按濕容重作為劃分指標,各等級的濕容重標準值及

允許偏差應符合表4.1.2的規(guī)定。

表4.1.2容重等級

3

濕容重γw(kN/m)

容重等級

標準值允許偏差范圍

D55.04.5<γw≤5.5

D66.05.5<γw≤6.5

D77.06.5<γw≤7.5

D88.07.5<γw≤8.5

D99.08.5<γw≤9.5

D1010.09.5<γw≤10.5

D1111.010.5<γw≤11.5

D1212.011.5<γw≤12.5

4.1.3流值應符合下列要求:

1工業(yè)固廢泡沫輕質土的流值宜根據容重等級,按表4.1.3確定流值控制標準。

表4.1.3流值標準

3

γw的取值范圍(kN/m)流值控制標準(mm)

4.0<γw≤6.0160±20

6.0<γw≤8.0180±20

8.0<γw≤12.0200±20

2工業(yè)固廢泡沫輕質土的流值測量方法見附錄B。

4.2技術要求

4.2.1工業(yè)固廢泡沫輕質土應根據消泡率、標準沉陷距、試塊硬化后裂縫情況,進行體積

穩(wěn)定性評價,并應符合下列要求:

1工業(yè)固廢泡沫輕質土消泡率不大于5%,消泡率試驗方法按本標準附錄C執(zhí)行。

2工業(yè)固廢泡沫輕質土標準沉陷距不大于3%,標準沉陷距試驗方法按本標準附錄D執(zhí)

行。

3工業(yè)固廢泡沫輕質土試塊硬化后不允許出現裂縫。

4.2.2當工程需要或因環(huán)境條件的制約,設計要求明確工業(yè)固廢泡沫輕質土的耐久性時,

應進行耐久性測試評價,并應符合下列要求:

1工業(yè)固廢泡沫輕質土的抗凍性應滿足凍融循環(huán)質量損失率不大于5%、強度損失率不

大于20%的要求,抗凍性試驗方法按本標準附錄F執(zhí)行。

2工業(yè)固廢泡沫輕質土干濕循環(huán)強度系數不低于0.7,干濕循環(huán)試驗方法按本標準附錄

G執(zhí)行。

4.2.3工業(yè)固廢輕質土浸出液的腐蝕性和毒性應分別滿足現行《危險廢物鑒別標準腐蝕

性鑒別》(GB5085.1)和《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3)的有關要求。

4.3配合比

4.3.1應根據工業(yè)固廢的礦物成分、化學成分等選擇合適的水泥品種和外加劑,工業(yè)固

廢應滿足第3.2節(jié)相關技術要求時方可使用。

4.3.2工業(yè)固廢泡沫輕質土配合比設計應滿足抗壓強度、濕容重、流值、體積穩(wěn)定性的

要求,必要時還應考慮耐久性等特殊性能要求。工業(yè)固廢泡沫輕質土試配強度應滿足式(4.2.2)

要求。

(4.2.2)

uc

式中:qu——工業(yè)固廢泡沫輕質土試配抗壓強度q≥1.05q(MPa);

qc——工業(yè)固廢泡沫輕質土設計抗壓強度(MPa)。

4.3.3配合比試配應符合下列要求:

1工業(yè)固廢泡沫輕質土試配試驗拌和料的制備應符合附錄A的要求。

2工業(yè)固廢泡沫輕質土的設計濕密度與各組分的關系應按下列公式確定:

RcRsRwRxRf

RRRR

R1cswx

ff

cswx(4.2.3)

式中:ρ——工業(yè)固廢泡沫輕質土設計濕密度(kg/m3);

3

Rc——每立方工業(yè)固廢泡沫輕質土中水泥的質量(kg/m);

3

Rs——每立方泡沫輕質土中固廢微粉的質量(kg/m);

3

Rw——每立方工業(yè)固廢泡沫輕質土中水的質量(kg/m);

3

Rx——每立方工業(yè)固廢泡沫輕質土中外加劑的質量(kg/m);

3

Rf——每立方工業(yè)固廢泡沫輕質土中泡沫的質量(kg/m);

3

ρf——標準泡沫密度(kg/m)。

3

ρc——水泥密度(kg/m);

3

ρs——固廢微粉密度(kg/m);

3

ρx——外加劑密度(kg/m);

3試配試驗時,應進行濕容重、流值、消泡試驗,當各項指標滿足要求時,可制取試件

并進行養(yǎng)生,否則應調整材料配合比,必要時調整材料種類重新進行試配試驗。

4當消泡試驗確定的消泡率無法滿足要求時,應調整發(fā)泡劑的稀釋倍率或種類,或調整

配合比組成材料的種類和用量,重新進行試配試驗。當試件強度或標準沉陷距不滿足要求,

或試件在養(yǎng)生期內出現裂縫時,應調整材料配比重新進行試配試驗,直至各項指標滿足要求。

5路基設計

5.1一般規(guī)定

5.1.1公路新建路基設計時,應收集公路沿線氣候、水文、地形地貌、地質、地震、筑路

材料等資料,做好沿線地質、路基填料勘察試驗工作,查明地層巖土性質、厚度、空間分布

特征及有關物理力學參數。

5.1.2公路路基拓寬改建設計時,應對既有路基和拓寬場地進行調查、勘探和測試,查明

既有路基的填料性質、含水率、密度、壓實度、強度,以及路基的穩(wěn)定情況,分析評價新拼

接路基或增建路基對既有路基沉降變形和邊坡穩(wěn)定的影響程度。

5.1.3工業(yè)固廢泡沫輕質土路基結構設計應采取有效的防護措施,工業(yè)固廢泡沫輕質土不

得直接裸露。

5.1.4車輛等動荷載不應直接作用在工業(yè)固廢泡沫輕質土填筑體表面,填筑體頂面距道路

頂面埋深不應低于0.6m。

5.1.5工業(yè)固廢泡沫輕質土設計宜包括材料性能設計、結構形式設計和附屬結構設計,設

計內容應根據使用目的確定,可按表5.1.5執(zhí)行。

表5.1.5設計內容

使用目的設計項目設計內容

材料性能明確物理力學性能指標

減輕荷載或土壓

結構形式確定填筑形狀、空間范圍和構造細節(jié)

(替代填土)

附屬結構保護壁、防排水、抗滑錨固及內部構造設計

材料性能明確物理力學性能指標

溶洞、采空區(qū)或廢棄防

空洞填充結構形式以充填飽滿為原則

5.1.6當水或土體對工業(yè)固廢泡沫輕質土有腐蝕作用時,應進行耐久性試驗研究和專項設

計。

5.1.7工業(yè)固廢泡沫輕質土性能設計應符合下列要求:

1工業(yè)固廢泡沫輕質土用于路堤填筑時,應根據公路等級、荷載條件、填筑部位按表

5.1.7確定抗壓強度。因工程需要或環(huán)境條件制約,需明確工業(yè)固廢輕質路基的抗凍性指標

時,可通過試驗確定。

表5.1.7公路路基工業(yè)固廢泡沫輕質土抗壓強度及濕密度要求

無側限抗壓強度()

28dMPa濕容重要求

路基部位高速公路、一

二級及二級以下公路(kN/m3)

級公路

路特重、極重交通≥1.5

≥0.8≥8.0

床輕、中等及重交通≥1.0

路堤≥0.8≥0.6≥6.0

原地面以下換填≥0.5—

2溶洞及狹小空間填充,應明確抗壓強度,當無減輕荷載或土壓力的要求時,濕密度宜

按經濟合理并便于施工的原則設計。

3工業(yè)固廢泡沫輕質土施工最小濕重度不應小于5.0kN/m3,施工最大濕重度不宜大于

13.0kN/m3,流值宜為180±20mm。

5.1.8工業(yè)固廢泡沫輕質土填筑體底寬不宜小于2m,厚度不宜小于1.5m;頂面有坡度要

求時宜設置臺階,臺階高度不宜超過20cm。

5.1.9軟土地區(qū)工業(yè)固廢泡沫輕質路基設計應進行穩(wěn)定性與地基沉降計算。

1新建路基工后沉降量應符合《公路路基設計規(guī)范》JTGD30第7.7節(jié)有關規(guī)定;改擴建

路基應符合《公路路基設計規(guī)范》JTGD30第6.4節(jié)規(guī)定。

2地基沉降計算時,總沉降修正系數宜取1.0~1.1,當地基土承載力大于兩倍的路堤荷載

時取小值;為避免輕質土路堤開裂,建議輕質土路堤工后沉降不宜大于10cm。

3路堤穩(wěn)定性應符合《公路路基設計規(guī)范》JTGD30第3.6節(jié)、第7.7節(jié)的有關規(guī)定。

5.1.10工業(yè)固廢泡沫輕質路基除應進行路堤整體穩(wěn)定性計算之外,當路堤底面存在斜面或

工業(yè)固廢泡沫輕質路基土填筑區(qū)高寬比大于1且高度大于3m時,還應按《公路路基設計規(guī)

范》JTGD30第5.4.2條的有關規(guī)定進行抗滑動、抗傾覆穩(wěn)定性驗算。

5.1.11用于地下結構或管線頂部減載換填時,工業(yè)固廢泡沫輕質路基自重和其他荷載的總

和應小于地下結構或管線所能承受最大荷載的0.9倍。

5.1.12輕質材料填筑區(qū)位于地下水位以下,或受到洪水淹沒時,應按式(5.1.15)進行抗

浮穩(wěn)定性驗算,當抗浮穩(wěn)定系數小于抗浮安全系數時,應采取調整現澆泡沫輕質土填筑區(qū)厚

度、增加填土荷重或降低地下水位等措施?,F澆泡沫輕質土路堤抗浮安全系數宜取1.05~

1.15,最高地下水位或洪水位達到現澆泡沫輕質土填筑區(qū)的發(fā)生概率較低時,取小值。

h

i()

Ff5.1.15

whjw

式中:Ff——抗浮穩(wěn)定系數;

3

γi——各層材料的重度(kN/m);

hi——各層材料的厚度(m);

3

γw——水的重度(kN/m);

hjw——路堤浸水的深度(m)。

5.1.13輕質土位于斜坡上或與斜坡相鄰時,宜按下式計算的水平滑動穩(wěn)定安全系數應大

于1.3,否則應設置抗滑措施。

2

f1W1cosf2W2

Fs(5.1.16)

0.5W1sin2

式中:

Fs——穩(wěn)定安全系數;

f1——邊坡上輕質土與邊坡土的摩擦系數。無實測資料時可取0.5。邊坡設置臺階時,

可取土的綜合內摩擦角正切值;

W1——邊坡上輕質土重量、路面重量和汽車荷載之和(kN);

——邊坡傾角(弧度);

f2——輕質土與底面土的摩擦系數。無實測資料時可取0.5;

W2——底面上輕質土重量、路面重量和附屬設施重量之和(kN)。

W2W1

普通土

輕質土α

圖5.1.16輕質土水平滑動分析分區(qū)

5.1.14與輕質土相鄰的斜坡穩(wěn)定安全系數不滿足規(guī)范要求時,應先加固斜坡使其滿足

規(guī)范要求。

5.2橋臺背回填

5.2.1當用于橋臺背時,橋頭回填底面縱向長度不宜小于5m,工業(yè)固廢泡沫輕質土路基與

土路基銜接面的坡度不宜陡于1:1。

圖5.2.1橋臺臺背填筑縱斷面圖

5.2.2當直接用于軟基路段的橋臺背填筑,以控制路橋過渡段的工后沉降時,應嚴格驗算

工后沉降,并按緊鄰橋臺位置工后沉降不應大于10cm進行填筑厚度的設計;輕質土頂面長

度不宜小于30m,在工后沉降滿足要求時,填筑厚度沿橋臺至臺背方向宜分2~3級過渡。

圖5.2.2軟基橋臺臺背填筑縱斷面圖

5.3陡坡路基

5.3.1用于陡坡路基填筑時,工業(yè)固廢泡沫輕質土路基與原地面銜接面的坡度不宜陡于1:1。

5.3.2當填筑高度超過3m時,工業(yè)固廢泡沫輕質土路基與原地面銜接面過渡臺階寬度不

宜小于1.5m,臺階坡度應內傾2%~4%。位于軟弱地基時,可適當加大臺階寬度如圖5.4.2。

圖5.3.2工業(yè)固廢泡沫輕質土陡坡路基填筑示意圖

5.3.3當陡坡有地下水滲出時,應將其引出輕質土路堤。

5.4路基加寬

5.4.1用于加寬路基填筑,輕質土高度時小于2m時,與舊路基銜接面的坡度不宜陡于

1:0.75;輕質土高度大于2m時,與舊路基銜接面的坡度不宜陡于1:1),加寬路基底寬不宜

小于2m,如圖5.4.1所示。

圖5.4.1路基加寬斷面圖

5.4.2原路基有地下水滲出時,應將其引出輕質土路堤。多雨地區(qū),軟基路段應在輕質土

路堤與既有路堤之間設置排水設施。

5.5直立式組合填料路基

5.5.1當應用條件適宜,或其他筑路材料匱乏,結合經濟性和適用性的原則,可采用泡沫

輕質土與其它填料組合填筑。如圖5.5.1所示:

圖5.5.1直立式組合填料路基填筑斷面圖

5.6附屬結構

5.6.1工業(yè)固廢泡沫輕質土填筑體的護壁設計應符合下列規(guī)定:

1護壁應滿足耐久性、強度和外觀要求。直立護壁宜由混凝土類或石材類砌塊砌筑或采

用薄壁擋墻。需要綠化且具備放坡條件的工程可采用填土護壁;

2砌塊類壁材,單塊平面面積不宜超過0.3m2;薄壁式混凝土擋墻沿長度方向應設置必

要的沉降縫,縫的間距宜為10m;直立護壁的最大厚度不宜超過50cm,且在軟土地基上,

壁材的最大厚度不應超過20cm;

3直立護壁的基礎宜采用混凝土基礎,其標號不宜低于C25。

圖5.6.1保護壁設計示意圖

4路基外側用地條件比較寬裕,能按正常坡率進行放坡的情況下可采用填土護壁。填土

護壁宜采用黏性土,最小厚度宜大于0.3m;

5工業(yè)固廢泡沫輕質土對護壁的水平力可只計算未硬化輕質土的水平土壓力,水平土壓

力系數宜取1.0。

5.6.2泡沫輕質土填筑體防排水設計應符合下列規(guī)定:

1泡沫輕質土填筑體頂面、臨土側面、底面宜鋪設防水土工膜;

2防滲土工膜宜選用聚乙烯或聚氯乙烯復合土工膜,其技術性能應滿足下表并符合現行

國家標準《土工合成材料聚乙烯土工膜》GB/T17643和《土工合成材料聚氯乙烯土工膜》

GB/T17688的規(guī)定;

表5.6.2防水土工膜技術性能

技術性能規(guī)定值

滲透系數(cm/s)≤10-11

斷裂強度(kN/m)≥20

CBR頂破強度(kN)≥2.5

膜厚(mm)≥0.3

3排水可在泡沫輕質土填筑體的基礎底部設置滲水盲溝或有孔排水管或濾水層等排水

措施;

4滲水盲溝宜采用碎石盲溝,有孔排水管宜采用PVC管,濾水層宜采用碎石。

5.6.3界面抗滑穩(wěn)定性不滿足要求的輕質土填筑體應進行抗滑錨固設計,并應符合下列規(guī)

定:

1抗滑錨固件宜采用鋼管,鋼管直徑不宜小于DN20,長度不宜小于1m;

2錨固件可按1根/2m2~1根/4m2的密度布置,布置形式可為梅花形或矩形;

3錨固件進入基床斜面的垂直深度不應小于0.5m。

5.6.4路基泡沫輕質土應進行抗裂設計,并應符合下列規(guī)定:

1泡沫輕質土填筑體距頂部0.5m~1.0m的位置宜設置1~2層土工格柵或金屬網;

2在泡沫輕質土填筑體厚度變化處附近,宜靠近底部設置1~2層土工格柵或金屬網;

3當泡沫輕質土填筑體總體成板狀形態(tài)時(厚度小于1.5m、平面面積超過100m2),

應在內部設置不少于兩層土工格柵或金屬網。

4土工格柵宜選用雙向土工格柵,格柵延伸率不宜大于3%,斷裂拉力不應小于60kN/m。

5金屬網宜采用鍍鋅鐵絲或不銹鋼絲,絲徑宜為2.5mm~3.2mm,網格間距宜為100mm,

鋼絲網施工前不應有銹蝕。

6當泡沫輕質土填筑體長度較大或厚度突變時,宜設置沉降縫。沉降縫間距宜為10~

20m。沉降縫可采用普通的木板、夾板或常規(guī)泡沫板,其厚度不宜超過2cm。

5.6.5泡沫輕質土頂面設置防撞護欄時,防撞護欄應做專項設計,并應符合下列要求:

1護欄基礎外應設置安全襟邊,襟邊寬度不小于50cm;

2防撞護欄底部應設置鋼筋混凝土底座,混凝土強度等級宜不小于C30,底座尺寸設計

應兼顧安全性和經濟性;

3泡沫輕質土頂層宜在護欄基礎底座下方設兩層鋼筋網;

4護欄沉降縫與泡沫輕質土的沉降縫位置應對應一致。

6施工

6.1一般規(guī)定

6.1.1施工前應在全面理解設計要求和設計交底的基礎上,進行現場調查校對,根據設計

要求、合同條件及現場情況編制施工組織設計。

6.1.2施工前應做好施工期臨時排水總體規(guī)劃和落實,臨時排水設施應與永久性排水設施

綜合考慮,并與工程影響范圍內的自然排水系統相銜接;

6.1.3施工前應建立健全質量、環(huán)保、安全管理體系和質量檢測體系,并進行培訓和交底。

6.1.4材料的儲運、堆存應符合下列要求:

1固廢微粉運輸應采用封閉式運輸,運輸時采取有效措施防止揚塵、流失、污染環(huán)境。

2承擔固廢微粉運輸的車輛必須經過主管單位檢查,并持有運輸許可證;車身涂有明顯

的標志或適當的符號。

3組織固廢微粉運輸的單位,應事先制定出詳盡的運輸計劃,保證有固廢微粉泄漏時及

時采取有效應急措施。

6.2施工準備

6.2.1施工前應確認施工電源、施工用水、施工便道、施工設備及主要材料的準備工作是

否就位。

6.2.2施工前應結合設備生產能力、工期要求等對設計的澆筑體進行澆筑區(qū)和澆筑層的劃

分,為澆筑施工做好相關規(guī)劃。

6.2.3施工前應清除澆筑區(qū)基底雜物,尤其應排清基底的積水;當在地下水位以下澆筑時,

應有降水措施,嚴禁在基底有水的狀態(tài)下澆筑施工。

6.2.4施工前應做好施工廢水、工程廢料的清運措施,確保整個施工期滿足環(huán)保要求。

6.2.5工業(yè)固廢泡沫輕質土路基應選擇地質條件、路基斷面型式等具有代表性的地段開展

實驗路段施工,試驗路段澆筑面積不少于400m2,澆筑厚度不低于50cm。

6.3拌合

6.3.1發(fā)泡裝置應滿足下列要求:

1泡沫宜采用壓縮空氣與發(fā)泡劑混合的方式生成泡沫,嚴禁攪拌發(fā)泡生成泡沫;

2發(fā)泡裝置應能設置穩(wěn)定的發(fā)泡倍率,穩(wěn)定的生成標準泡沫密度的泡沫。

6.3.2工業(yè)固廢泡沫輕質土制作設備應具有原材料自動化計量功能,在拌和制作工業(yè)固廢

泡沫輕質土時,應能調節(jié)工業(yè)固廢混合料漿和泡沫流量,設備控制系統應具有自動統計和匯

總功能。

6.3.3工業(yè)固廢泡沫輕質土在拌合制作過程中,材料的計量精度應滿足表6.3.3的要求:

表6.3.3材料的計量精度

材料計量精度

固廢微粉±2%

水泥、外加劑±2%

水±2%

發(fā)泡劑±5%

6.3.4工業(yè)固廢泡沫輕質土攪拌時間應確保各組分混合均勻。

6.3.5工業(yè)固廢泡沫輕質土在儲料裝置中的停滯時間不宜超過2h。

6.3.6為保證連續(xù)澆筑的穩(wěn)定性,單套工業(yè)固廢泡沫輕質土澆筑設備的選型與功能宜滿足

如下要求:

表6.3.6設備選型要求

工程量m設備產能W(單臺設備)

m<100m310m3/h≤W<30m3/h

100m3≤m<1000m330m3/h≤W<50m3/h

1000m3≤m<10000m350m3/h≤W<80m3/h

m≥10000m3W≥80m3/h

6.4輸送與澆筑

6.4.1工業(yè)固廢泡沫輕質土澆筑施工宜采用直接泵送或配管泵送方式;泵送前,應檢查管

接頭是否緊固,確保接頭密封牢固不泄露。泵送過程中,澆筑管的壓力應滿足揚程及輸送距

離要求;當澆筑方量較小時也可采用車輛運送或其它工具運輸的方式進行施工。

6.4.2在地下水位以下施工時,應采取臨時降水措施確保基底無積水的情況下澆筑,臨時

降水措施應在工業(yè)固廢泡沫輕質土養(yǎng)生齡期不少于3天且施工滿足抗浮要求的條件下方能

撤除。

6.4.3地形復雜區(qū)域應根據現場情況合理配置機械設備,可采用中繼泵進行遠距離輸送,

或采用分級輸送方式進行高揚程輸送,混泡應在最后一級進行。

6.4.4單個澆筑區(qū)長軸長度不應超過30m,單個澆注區(qū)頂面最大面積不應超過400m2。

6.4.5單層澆筑厚度應為0.3m~0.8m,有特殊要求時,最大厚度不應超過1.0m。

6.4.6出料口離澆筑點的高差宜控制在1m以內(溶洞填充類工程除外)。

6.4.7單個澆筑區(qū)內澆筑層的施工時間宜控制在工業(yè)固廢混合料漿初凝時間內,6-12小時

后方可進行上層澆筑施工。

6.5特殊氣候施工

6.5.1施工前應根據不同的季節(jié)特點制訂相應的施工技術方案,并應采取有針對性的措

施,保證工程質量和施工安全;

6.5.2施工前應及時掌握氣溫、雨雪、風暴、汛情等預報,制訂應急預案,做好安全防

范工作,避免發(fā)生事故。施工操作人員應按勞動保護的規(guī)定,采取必要的防護措施;

6.5.3當室外日均氣溫連續(xù)5d低于5℃或環(huán)境溫度超過38℃、以及下雨時,不得進行工

業(yè)固廢泡沫輕質土施工;特殊情況需要施工時,應采取特殊措施并進行專項報批,確保工程

質量和施工安全;

6.5.4工業(yè)固廢泡沫輕質土在雨期施工應符合下列規(guī)定:

1雨期施工應綜合規(guī)劃、合理設置現場防排水系統,及時引排雨水。

2當遇大雨、暴雨或持續(xù)時間較長的小雨天氣,未硬化的工業(yè)固廢泡沫輕質土表面應采

取遮雨措施;

3填筑體表面應做好排水措施,護臂結構每隔一定距離設置排水管、出水口等措施,使

水排放暢通。

6.5.5工業(yè)固廢泡沫輕質土在冬期施工應符合下列規(guī)定:

1當室外日均氣溫低于5℃且連續(xù)5d以上,應按冬期施工辦理。

2冬期施工,每班完工后應及時清洗設備及澆筑管路中的殘留漿體,并對澆筑管路、施

工設備、發(fā)泡劑等采取保溫措施。

3冬期中途停止?jié)仓r,應對已完成澆筑的輕質土及時做好防凍保溫措施。

6.5.6工業(yè)固廢泡沫輕質土在高溫施工應符合下列規(guī)定:

1當環(huán)境溫度高于38℃且連續(xù)5d以上,應按高溫施工辦理。

2應考慮原材料溫度、環(huán)境溫度、泵送澆筑時間對工業(yè)固廢泡沫輕質土初凝時間、流動

度損失等性能指標的影響,根據現場環(huán)境條件、原材料和施工工藝,調整并確定適合高溫天

氣條件下施工的工業(yè)固廢泡沫輕質土配合比。

3澆筑施工宜在早間或晚間進行,且宜連續(xù)澆筑。應對已澆筑完成的輕質土及時進行保

濕養(yǎng)護,避免水分蒸發(fā)過快。

4每班完工后應及時清洗設備及澆筑管路中的殘留漿體,避免因漿體凝固損壞設備。

6.5.7特殊氣候澆筑施工過程中,應真實填寫施工記錄。

6.6附屬結構

6.6.1工業(yè)固廢泡沫輕質土填筑體護壁施工應符合下列規(guī)定:

1鋼筋混凝土擋墻類保護壁,可在工業(yè)固廢泡沫輕質土施工前一次性施工至設計標高,

其施工質量控制按普通混凝土工程控制。

2砌塊類保護壁,砌筑砂漿應滿足M7.5號砂漿的質量要求,砌縫宜采用勾縫,縫寬不

應超過1cm;施工過程中,砌筑高度應超過當前工業(yè)固廢泡沫輕質土澆筑面3層砌塊高度,

按照隨澆隨砌的原則施工。

6.6.2防滲土工膜鋪設時搭接應采用熱焊的方式,搭接寬度5cm。鋪設時,應展平拉緊并

采用U型釘進行錨固,避免局部卷起。

6.6.3土工格柵鋪設時,應采用U形釘進行錨固,縱向錨固間距2m、橫向錨固間距1.0m。

土工格柵平面位置應重疊搭接,縱向搭接寬度應不小于15cm,橫向搭接寬度應不小于30cm,

搭接處用塑料扎扣綁扎并用U型釘錨固。不同層面的搭接位置應相互錯開。

6.6.4鋼絲網施工應符合下列規(guī)定:

1鋼絲網鋪設前,應檢查其外觀,不得采用有銹跡的鋼絲網;

2相鄰幅的鋼絲網,應重疊鋪設50mm~100mm,重疊部位宜用鐵絲綁扎,相鄰綁扎點

間距不應超過10倍網眼邊長;

3在變形縫位置,鋼絲網應斷開鋪設;

4鋼絲網在工業(yè)固廢泡沫輕質土表面處不得出露;

5鋼絲網應鋪至護壁處。

6.7養(yǎng)生

6.7.1工業(yè)固廢泡沫輕質土路基頂面澆注至設計高程后,應及時鋪設防滲土工膜,如不能

及時鋪設防滲土工膜,則應采用塑料薄膜或針刺土工布進行表面覆蓋,以對工業(yè)固廢泡沫輕

質土路基進行保濕養(yǎng)生(溶洞填充類工程除外)。

6.7.2工業(yè)固廢泡沫輕質土路基頂部路面結構層如不能及時施工,應進行必要的維護處理:

1在養(yǎng)生期內,嚴禁在工業(yè)固廢泡沫輕質土路基頂部直接行駛工程機械或車輛;如出現

工程車輛或機械意外在輕質土路基頂部直接行駛的狀況,應對行駛輪跡附近遭受粉碎破壞的

工業(yè)固廢泡沫輕質土進行清除處理,清除導致的高程減低部位由路面底基層料填補。

2養(yǎng)生期過后,如施工需要在工業(yè)固廢泡沫輕質土路基頂部行駛車輛或工程機械,應在

工業(yè)固廢泡沫輕質土路基頂部至少先行鋪筑路面基層和底基層,厚度不宜小于200mm。

7質量檢測與控制

7.1一般規(guī)定

7.1.1工業(yè)固廢泡沫輕質土作為一個分項工程進行質量檢驗評定,以連續(xù)分布的成型澆筑

體為構造單元,并按單個或若干個構造單元劃分檢驗批次。

7.1.2工業(yè)固廢泡沫輕質土工程的質量檢驗應按材料的質量檢驗、施工過程質量檢驗、硬

化后成品的質量檢驗依序進行。

7.2施工質量檢驗

7.2.1施工前質量檢驗主要包括對工業(yè)固廢泡沫輕質土所采用原材料的質量檢驗。材料檢

驗的主控項目應為固廢微粉、水泥、發(fā)泡劑;一般項目為外加劑、輕質土拌制與養(yǎng)生用水。

7.2.2固廢微粉、水泥進場時應對其品種、級別、檢驗報告、包裝或散裝倉號、出廠日期

等進行檢查,并應對其必要的性能指標進行復驗,其質量必須符合現行國家標準的規(guī)定。

1檢驗數量:按同一生產廠家、同一等級、同一品種、同一批號且連續(xù)進場的膠凝材料,

散裝水泥不超過500t為一個檢驗批;袋裝水泥不超過200t為一個檢驗批;赤泥、磷石膏、

脫硫石膏、堿渣、陶瓷拋光微粉、燃煤爐渣、鋼渣等固廢微粉不超過200t為一個檢驗批;

外加劑不超過50t為一個檢驗批。

2檢驗方法:檢查產品合格證、出廠檢驗報告和進場復驗報告。

7.2.3在每一工程項目開工前,應對發(fā)泡劑所產生的泡沫與工業(yè)固廢混合料漿的適應性進

行檢驗。檢驗方法為消泡試驗(按本標準附錄C執(zhí)行);檢驗數量:發(fā)泡劑應按每10t為一

個檢驗批;檢驗方法:按本標準附錄C的規(guī)定執(zhí)行;檢驗合格標準:消泡率不超過5%、標

準沉陷距不超過3%。

7.3施工過程質量檢驗

7.3.1施工過程質量控制的主控項目為流值、濕容重及裂縫檢驗。具體規(guī)定見表7.3.1。

表7.3.1施工過程質量控制主控項目

檢驗項目規(guī)定值或允許偏差檢驗方法檢驗頻率

按本標準附錄B每連續(xù)填筑200m3檢驗1次,單次連

流值(mm)180±20mm

的規(guī)定執(zhí)行續(xù)填筑不足200m3時檢驗1次

按本標準附錄B每連續(xù)填筑100m3檢驗1次,單次連

濕容重(kN/m3)設計值±0.5

的規(guī)定執(zhí)行續(xù)填筑不足100m3時檢驗1次

7.3.2施工過程質量控制的一般項目為泡沫密度、消泡率。

7.3.3一般檢測項目不包括干濕循環(huán)、凍融循環(huán)等耐久性指標,當設計有要求時,需列入

檢測項目,當設計無要求時,無需檢測。

7.3.4檢驗數量:大致均勻選點取樣,數量見表7.3.4。

表7.3.4施工過程質量控制一般項目

檢驗項目允許范圍檢驗方法檢驗頻率

符合現行行業(yè)標《氣泡混合輕質土填筑當采用物理發(fā)泡方式時,每班

泡沫密度試配密度±5kg/m3

工程技術標準》CJJ/T17的有關規(guī)定開工前檢驗1次

在出料口采取試驗用料,在試驗室再次每連續(xù)填筑200m3檢驗1次,

消泡率≤5%拌和1min,按本規(guī)范附錄A的規(guī)定執(zhí)單次連續(xù)填筑不足200m3時檢

行驗1次

7.4養(yǎng)生硬化后質量檢驗

1養(yǎng)生硬化后實體工程質量檢驗的主控項目為28天齡期的抗壓強度和表面裂縫。

表7.4.1實體工程質量檢驗主控項目

檢驗項目允許范圍檢驗方法檢驗頻率

每400m3制取1組,每1組3

28d無側限抗壓

≥設計值按本標準附錄E的規(guī)定執(zhí)行。塊;當不夠400m3時,應按

強度

400m3考慮;

每連續(xù)填筑100m3檢驗1次,

臨空面以上不超過觀察工業(yè)固廢輕質土路基表面是否有

裂縫單次連續(xù)填筑不足100m3時檢

2mm裂縫出現

驗1次

2抗壓強度的試件制取及養(yǎng)生應滿足以下要求:

應在出料口取樣制作。

試件脫模后,應置于密封塑料袋中進行養(yǎng)生,養(yǎng)生環(huán)境溫度為20~25℃。

3單組抗壓強度檢驗合格標準應滿足下式要求:

qun≥qc(7.4.1)

式中:qun——單組試件3個試塊抗壓強度平均值或代表值(MPa);

qc——抗壓強度設計值(MPa)。

4當工業(yè)固廢泡沫輕質土路基臨空面以下出現裂縫可不做處理,臨空面以上裂縫超過

2mm加鋪土工格柵或金屬網。

條文說明:路基臨空面是指輕質土澆筑施工完成后且尚未施工下一層前,路基與空氣接觸的表面。工

業(yè)固廢輕質土路基表面裂縫產生的原因與材料水化收縮、高溫干燥失水和冬期溫度收縮有關,因此做好輕

質土澆筑施工完成后的養(yǎng)生工作非常關鍵。輕質土表面裂縫較小時(≤2mm),裂縫的存在影響表觀質量,

但不影響路基使用性能;當輕質土表面裂縫較大時(>2mm)或存在貫通裂縫時,其對路基的使用影響有

較大影響,需采取必要的加固措施并進行安全評價。

5實體工程質量檢驗的一般項目為頂面高程、填筑厚度、平面位置及平面尺寸(空洞及

狹小空間充填類工程除外)。

表7.4.2實體工程質量檢驗一般項目

項目允許范圍檢驗頻率檢驗方法

頂面高程設計高程±5cm每10m檢查1處用水準儀測量

用鋼卷尺量,隱蔽處抽芯

厚度設計厚度每檢查處

±5cm20m1測量

平面位置長軸中線±5cm每10m檢查1處用經緯儀、鋼卷尺量取

平面尺寸≥設計寬度和長度每20m檢查1處用鋼卷尺量

7.5質量控制

7.5.1當工業(yè)固廢泡沫輕質土路基工程量小于等于1萬m3時按工序進行質量檢驗與驗收,

當工業(yè)固廢泡沫輕質土路基工程量大于1萬m3時按分項工程進行質量檢驗與驗收。

7.5.2工業(yè)固廢泡沫輕質土路基工程質量評定等級分合格與不合格,驗收應在質量評定合

格的基礎上進行。

7.5.3工業(yè)固廢泡沫輕質土路基按工序進行質量檢驗與驗收時,在下道工序開工前,對所

有前道工序所完成的施工結果進行的質量評定,評定合格方可進入下道工序施工,所有工序

符合合格質量規(guī)定則視為驗收合格。

7.5.4分項工程質量評定合格應符合下列規(guī)定:

1分項工程主控項目抗壓強度的質量評定應采用統計評定,標準值為取樣試件按標準試

驗方法經數理統計分布規(guī)定的基本代表值(均值),具體執(zhí)行標準可參考《公路工程質量檢

驗評定標準》JTGF80中附錄G,取樣試件的平均強度檢驗合格標準應滿足下式要求:

(1-ZaCv)RRd(7.4.6)

式中:R—試件的平均強度≥

Rd—設計抗壓強度

Cv—試驗結果的偏差系數(樣本標準差/平均值)

Za—正態(tài)分布表中隨保證率而變的系數

高速、一級公路:保證率95%,Za=1.645

其他公路:保證率90%,Za=1.282

2一般項目的質量評定應經抽樣檢驗合格;當采用計數檢驗時,除有專門要求外,一般

項目的合格點率應達到80%及以上,且不合格點的最大偏差值不得大于規(guī)定允許偏差值的

1.5倍;

3具有完整的施工原始資料和質量檢查記錄。

7.5.5分項工程質量驗收合格應符合下列規(guī)定:

1分項工程質量評定的主控項目及一般項目均應符合合格質量的規(guī)定;

2分項工程所有驗收項目的質量驗收記錄應完整;

3工業(yè)固廢泡沫輕質土外觀要求:填筑體表面平整、邊界線形平順;護壁外觀色澤均一、

砌筑整齊平順。

7.5.6質量保證資料應包括下列內容:

1設計文件;

2相關材料出廠合格證和進場復驗報告;

3性能試驗報告;

4施工記錄、質量檢驗記錄;

5其他必要的文件和記錄。

7.5.7工程質量不合格時應進行必要的返工、加固或其他方式的工程維修,并重新進行質

量檢驗與驗收。

附錄A拌合物取樣及試樣制備

A.0.1工業(yè)固廢泡沫輕質土試驗用料可從施工現場出料口采取,亦可在試驗室直接拌和制備。

A.0.2現場取樣

1現場取樣時,試驗用拌和料采取量應滿足下式要求:

Vo≥1.5Vs(A.2.1)

式中:Vo——工業(yè)固廢泡沫輕質土試驗用料體積;

Vs——全部成型試樣標準體積總和。

2現場采取的試驗用料,在試驗室應再次拌和1min,以確保質量均勻。

A.0.3室內試樣制備

1試驗室拌制工業(yè)固廢泡沫輕質土時,拌和用的材料應提前運至室內,拌和時試驗室的

溫度要求為20℃~25℃。

2試驗用水泥、固廢微粉、發(fā)泡劑等原材料必需和施工現場使用的材料一致。

3試驗室拌制工業(yè)固廢泡沫輕質土前,應先將適量的發(fā)泡劑按稀釋倍率稀釋好并置于發(fā)

泡裝置內;并事先根據標準泡沫密度調整好發(fā)泡液的發(fā)泡倍率,以備隨時發(fā)泡。

4泡沫的用量應采用量杯計量,其他材料應稱重計量,計量精度應滿足:水泥及外加劑

±2%,固廢微粉±2%,泡沫體積±0.5%。

5試驗室制備工業(yè)固廢泡沫輕質土,應采用攪拌機拌和,且應先將水泥、固廢微粉、外

加劑和水按設計配合比拌和,拌和時間不少于2min,然后立即制備泡沫加入其中再次拌和,

再次拌和時間不少于2min;拌和料總量應不少于攪拌機容量的20%。

6試驗用攪拌機轉速宜為50r/min。

7試驗制備完成后,應盡快進行相關試驗。

附錄B濕容重及流值試驗

B.0.1試驗儀器

1容量筒,金屬制成,內徑108mm,凈高109mm,筒壁厚2mm,容積為1L;

2圓筒,金屬或硬質塑料制成,內徑80mm,凈高80mm,筒壁厚2mm;

3電子秤,量程3000g,精度0.1g;

4平板,塑料板或光面瓷磚,厚度1cm,邊長30cm;

5游標卡尺,量程不小于300mm,精度0.1mm;

6秒表。

B.0.2濕密度應按下列步驟測定:

1將容量筒內外壁用抹布擦拭干凈,并稱其重量,精確至0.1g;

2向容量筒內輕輕倒入事先制備好的工業(yè)固廢泡沫輕質土(符合附錄A要求),至工

業(yè)固廢泡沫輕質土略高出筒口;

3刮平容量筒筒口,使工業(yè)固廢泡沫輕質土料與筒口平齊,擦拭干凈筒外壁,稱其重量,

精確至0.1g;

4濕容重應以3次試驗結果的算術平均值確定,并應精確至0.1kg。濕容重按下式計算:

mm

g21g(B.2.1)

wwV

3

式中:ρw——濕密度(kg/m);

3

γw——濕容重(kN/m);

g——重力加速度,一般取為9.8m/s2;

m1——容

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